《天地本源》（楊建立著）第五章物態(tài)與能

2019-02-17 14:05閱讀：11

《天地本源》

（楊建立著）

第五章 物態(tài)與能

在世界上，我們周圍所有能感知的客觀存在都是物質(zhì)。物質(zhì)的種類繁多，形態(tài)萬千，性質(zhì)多種多樣。氣體狀態(tài)的物質(zhì)，液體狀態(tài)的物質(zhì)、固體狀態(tài)的物質(zhì)；單質(zhì)、化合物、混合物；金屬和非金屬；礦物與合金；無機物和有機物；天然存在的物質(zhì)和人工合成的物質(zhì)；無生命的物質(zhì)與有生命的物質(zhì)，以及實體物質(zhì)和場物質(zhì)等等。物質(zhì)的種類雖多，但它們各自都處于一定的物質(zhì)狀態(tài)，也就是客觀存在，并能夠被觀測，一般都具有質(zhì)量和能量。

物質(zhì)狀態(tài)

自然界可見的物質(zhì)狀態(tài)有六種：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、等離子態(tài)、超固態(tài)、中子態(tài)。隨著實驗技術(shù)的進步，產(chǎn)生了一些新的物質(zhì)狀態(tài)，像是玻色–愛因斯坦凝聚態(tài)及費米子凝聚態(tài) 。對于基本粒子的研究也產(chǎn)生了新的物質(zhì)狀態(tài)，像是夸克-膠子漿等。

固態(tài)。物理上的固態(tài)應(yīng)當指“結(jié)晶態(tài)”，也就是各種各樣晶體所具有的狀態(tài)。最常見的晶體是食鹽。物質(zhì)在固態(tài)時的突出特征是有一定的體積和幾何形狀，在不同方向上物理性質(zhì)可以不同；有一定的熔點，固體熔化時溫度穩(wěn)定不變。

在固體中，分子或原子有規(guī)則地周期性排列著，就像我們集體做操時，人與人之間都等距離地排列一樣。每個人在一定位置上運動，就像每個分子或原子在各自固定的位置上做振動一樣。我們將晶體的這種結(jié)構(gòu)稱為“空間點陣”結(jié)構(gòu)。

液態(tài)。液體有流動性，把它放在什么形狀的容器中它就有什么形狀。此外與固體不同，液體還有“各向同性”特點，這是因為，物體由固態(tài)變成液態(tài)的時候，由于溫度的升高使得分子或原子運動加劇，而不再保持原來的固定位置，于是就產(chǎn)生了流動。但這時分子或原子間的吸引力還比較大，使它們不會分散遠離，于是液體仍有一定的體積。實際上，在液體內(nèi)部許多小的區(qū)域仍存在類似晶體的結(jié)構(gòu)--“類晶區(qū)”。流動性是“類晶區(qū)”彼此間可以位移形成的。我們打個比喻，好似在柏油路上送行的“車流”，汽車內(nèi)的人是有固定位置的，每輛車就是一個“類晶區(qū)”，而車與車之間可以相對運動，這就造成了車隊整體的流動。

氣態(tài)。液體加熱達到一定閾值（沸點），會汽化變成氣態(tài)。這時分子或原子運動更劇烈，“類晶區(qū)”也不復(fù)存在了。由于分子或原子間的距離增大，它們之間的引力變小，幾乎可以忽略，因此氣態(tài)時主要表現(xiàn)為分子或原子各自的無規(guī)則運動，這導(dǎo)致了我們所知的氣體特性：有流動性，沒有固定的形狀和體積，能自動地充滿任何容器；容易壓縮；物理性質(zhì)“各向同性”。

以上三種物質(zhì)形態(tài)是我們地球上常見的物質(zhì)三種形態(tài)。

等離子態(tài)。原子是由原子核和電子組成的，通常情況下電子都圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。然而，在幾千攝氏度以上的高溫中，氣態(tài)的原子開始拋掉身上的電子，也可以說是電子脫離了原子核的束縛，于是帶負電的電子開始自由自在地游逛，而原子核也成為帶正電的離子。溫度愈高，氣體原子脫落的電子就愈多，這種現(xiàn)象叫做氣體的電離化?？茖W家把電離化的氣體，叫做“等離子態(tài)”。除了高溫以外，用強大的紫外線、X射線和丙種射線來照射氣體，也可以使氣體轉(zhuǎn)變成等離子態(tài)。在廣漠無邊的宇宙中，它是最普遍存在的一種形態(tài)。因為宇宙中大部分的發(fā)光的星球，它們內(nèi)部的溫度和壓力都極高，這些星球上很大一部分的物質(zhì)處在等離子態(tài)。這是物質(zhì)的第四種狀態(tài)。處于等離子態(tài)的物質(zhì)，電子與原子核“身首異處”，彼此離開。

超固態(tài)。在白矮星里面，壓力和溫度更高了。在幾百吉帕氣壓的壓力下，不但原子之間的空隙被擠壓得消失了，就是原子外圍的電子層也都被壓碎了，所有的原子核和電子都緊緊地擠在一起，這時候物質(zhì)里面就不再有什么空隙，這樣的物質(zhì)，科學家把它叫做“超固態(tài)”。白矮星的內(nèi)部就是充滿這樣的超固態(tài)物質(zhì)。在我們居住著的地球的中心，那里的壓力達到350吉帕左右，因此也可能存在著一定的超固態(tài)物質(zhì)。一塊乒乓球大小的超固態(tài)物質(zhì)，其質(zhì)量至少在1000噸以上。

中子態(tài)。假如在超固態(tài)物質(zhì)上再加上巨大的壓力，那么原來已經(jīng)緊緊擠在一起的原子核和電子，已經(jīng)不可能再更加緊密了。而強大的壓力會使得原子核宣告解散，從里面放出質(zhì)子和中子。從原子核里放出的質(zhì)子，在極大的壓力下會和電子結(jié)合成為中子。這樣一來，物質(zhì)的構(gòu)造發(fā)生了根本的變化，原來是原子核和電子，都已經(jīng)不復(fù)存在，現(xiàn)在都變成了純中子。這樣的狀態(tài)，叫做“中子態(tài)”。中子態(tài)物質(zhì)的密度更大，比超固態(tài)物質(zhì)還要大十多萬倍。一個火柴盒那么大的中子態(tài)物質(zhì)，重30億噸。在宇宙中，只有中子星和大質(zhì)量的恒星內(nèi)部，才可能具有這種形態(tài)的物質(zhì)存在。

還有些其他的物質(zhì)狀態(tài)，就是在實驗室產(chǎn)生的新物質(zhì)狀態(tài)：玻色–愛因斯坦凝聚態(tài)、費米子凝聚態(tài)等。另外，還有兩種可能的物質(zhì)狀態(tài)，一個是存在于理論假說“夸克星”中的“夸克態(tài)”，另一種一是存在于“黑洞”中的極端致密態(tài)。

能量

能量（energy）是質(zhì)量的時空分布可能變化程度的度量,用來表征物理系統(tǒng)做功的本領(lǐng)，簡稱“能”。世界萬物是不斷運動的，在物質(zhì)的一切屬性中，運動是最基本的屬性，其他屬性都是運動的具體表現(xiàn)?，F(xiàn)代物理學已明確了質(zhì)量與能量之間的數(shù)量關(guān)系，即愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式：E=mc2。

能量以多種不同的形式存在；按照物質(zhì)的不同運動形式分類，能量可分為機械能、化學能、熱能、電能、輻射能、核能、光能、潮汐能等。這些不同形式的能量之間可以通過物理效應(yīng)或化學反應(yīng)而相互轉(zhuǎn)化。

在機械運動中表現(xiàn)為物體或體系整體的機械能，如動能、勢能、聲能等。在熱現(xiàn)象中表現(xiàn)為系統(tǒng)的內(nèi)能，它是系統(tǒng)內(nèi)各分子無規(guī)則運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內(nèi)的能量的總和，但不包括系統(tǒng)整體運動的機械能。對于熱運動能（熱能），人們是通過它與機械能的相互轉(zhuǎn)換而認識的。

一個物體所含的總能量奠基于其總質(zhì)量，能量同質(zhì)量一樣既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消滅。能量和質(zhì)量一樣都是標量。在國際單位制（SI）中，能量的單位是焦耳，但有時使用其他單位如千瓦·時和千卡，這些也是功的單位。能量是用以衡量所有物質(zhì)運動規(guī)模的統(tǒng)一量度。

能量可以不用表現(xiàn)為物質(zhì)動能或是電磁能的方式而儲存在一個系統(tǒng)中。當粒子在與其有相互作用的一個場中移動一段距離（需借由一個外力來移動），此粒子移動到這個場的新的位置所需的能量便被儲存了。當然粒子必須借由外力才能保持在新位置上，否則其所處在的場會借由推或者是拉的方式讓粒子回到原來的狀態(tài)。這種借由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能（勢能）。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能（勢能）。

任何形式的能量可以轉(zhuǎn)換成另一種形式。比如，當物體在力場中自由移動到不同的位置時，位能可以轉(zhuǎn)化成動能。當能量是屬于非熱能的形式時，它轉(zhuǎn)化成其他種類的能量的效率可以很高甚至是完美的轉(zhuǎn)換，包括電力或者新的物質(zhì)粒子的產(chǎn)生。然而如果是熱能的話，則在轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)時，就如同熱力學第二定律所描述的，總會有轉(zhuǎn)換效率的限制。

在所有能量轉(zhuǎn)換的過程中，總能量保持不變，原因在于總系統(tǒng)的能量是在各系統(tǒng)間做能量的轉(zhuǎn)移，當從某個系統(tǒng)間損失能量，必定會有另一個系統(tǒng)得到這損失的能量，導(dǎo)致失去和獲得達成平衡，所以總能量不改變。這個能量守恒定律，是在19世紀初提出，并應(yīng)用于任何一個孤立系統(tǒng)。根據(jù)諾特定理，能量守恒是由于物理定律不會隨時間而改變所得到的自然結(jié)果。

雖然一個系統(tǒng)的總能量，不會隨時間改變，但其能量的值，可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機里的乘客，相對于飛機其動能為零；但是相對于地球來說，動能卻不為零，也不能以單獨動量去與地球相比較。

能量形式

力學中的能有動能、勢能、化學能、熱能、電能、輻射能、核能。

動能是物體由于作機械運動而具有的能。根據(jù)動能定理，運動的物體如受到阻礙而減速直到停止以前，物體就會對障礙物做功。所作的功的量等于物體原有動能的量。

勢能是指物體（或系統(tǒng)）由于位置或位形而具有的能。 一般力學中常見的三種勢能：重力勢能、引力勢能、彈性力勢能。

化學能是物質(zhì)發(fā)生化學變化時釋放或吸收的能量。其本質(zhì)是原子的外層電子變動，導(dǎo)致電子結(jié)合能改變而放出或吸收的能量。

熱能是物質(zhì)內(nèi)部原子分子熱運動的動能，溫度愈高的物質(zhì)所包含的熱能愈大。蒸汽機是膨脹的水蒸氣把它的熱能變成了蒸汽機的動能。

電能是正負電荷之間由于電力作用所具有的（電）勢能，可以用電場強度表達出來。

輻射能是指光和電磁波的能量（光子的能量）。

核能是原子核內(nèi)核子的結(jié)合能，它可以在原子核裂變或聚變反應(yīng)中釋放出來變成熱能和反應(yīng)生成物的動能。

物態(tài)變化

物質(zhì)的狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

給氣態(tài)物質(zhì)加壓，氣體分子間距被壓縮，分子之間碰撞加劇，氣體溫度會上升。如果持續(xù)增加壓力，氣體溫度也隨之持續(xù)升高。施加的壓力達到一定閾值，氣體液化為液體。

如果這一系統(tǒng)是孤立的，與外界隔絕熱交換（系統(tǒng)對外不放熱）。那么，當壓力解除之后，液體會迅速揮發(fā)成為氣態(tài)。如果此系統(tǒng)與外界發(fā)生熱量交換（系統(tǒng)對外放熱），液體溫度會降低，系統(tǒng)失去了部分能量。當降低壓力時，液體內(nèi)部儲存的熱量不足以支撐液體全部揮發(fā)，物質(zhì)只有部分揮發(fā)為氣態(tài)，另一部分保持液態(tài)不變。

與氣體液化同樣道理，液體物質(zhì)在加壓、降溫時，達到一定閾值（凝固點）時會凝結(jié)變?yōu)楣虘B(tài)。

反之亦然，固體物質(zhì)加熱、降壓當達到物質(zhì)的熔點后會由固態(tài)液化成為液態(tài)。液態(tài)物質(zhì)加熱、降壓，達到物質(zhì)的沸點后會由液態(tài)蒸發(fā)汽化成為氣態(tài)。不同化學成分的物質(zhì)，有不同的熔點和沸點。

這是地球上常見氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)狀態(tài)變化的規(guī)律。是物理課上講述的常識。最典型的是水蒸氣、水與冰。

從這里可以看到，物質(zhì)狀態(tài)變化，除了受到組成物質(zhì)的化學成分影響之外，主要取決于物質(zhì)所處環(huán)境溫度和壓力。

等離子態(tài)在實驗室條件下可以制造出來。超固態(tài)、中子態(tài)在地球上，在日常生活沒有，只能在恒星內(nèi)部的極端條件下才可能存在。

但不論是地球上常見的氣體、液體、固體的物態(tài)變化，還是在不尋常的條件下存在的等離子態(tài)、超固態(tài)、中子態(tài)，亦或是理論中的“夸克態(tài)”以及黑洞中的極端致密態(tài)，物質(zhì)之間的物態(tài)變化過程中，都會伴隨著物質(zhì)內(nèi)稟能量的增減和壓力的變化。

在任何與周圍隔絕的孤立體系中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量始終保持不變?；蛘哒f，任何變化包括化學反應(yīng)和核反應(yīng)都不能消除物質(zhì)，只是改變了物質(zhì)的原有形態(tài)或結(jié)構(gòu)，所以該定律又稱物質(zhì)不滅定律。

在普通化學和物理變化（不涉及核聚變、核裂變）這一層次上，獨立系統(tǒng)的能量也是守恒的。

能量守恒定律

能量必須遵守能量守恒定律。根據(jù)這個定律，能量只能從一種形式變?yōu)榱硪环N形式而無法憑空產(chǎn)生或者是消滅。能量守恒是時間的平移對稱性（平移不變性）得出的數(shù)學結(jié)論。

根據(jù)能量守恒定律，流入的能量等于流出的能量加上內(nèi)能變化。

此定律是物理學中相當基本的判據(jù)。依照時間的平移對稱性（平移不變性），物理定律（定理）在任何時間都成立。

能量守恒定律是許多物理定律的特征。以數(shù)學的觀點來看，能量守恒是諾特定理的結(jié)果。如果物理系統(tǒng)在時間平移時滿足連續(xù)對稱，則其能量守恒。相反的，若物理系統(tǒng)在時間平移時無對稱性，則其能量不守恒，但若考慮此系統(tǒng)和另一個系統(tǒng)交換能量，而合成的較大系統(tǒng)不隨時間改變，這個較大系統(tǒng)的能量就會守恒。由于任何時變系統(tǒng)都可以放在一個較大的非時變系統(tǒng)中，因此可以借由適當?shù)闹匦露x能量來達到能量的守恒。對于平坦時空下的物理理論，由于量子力學允許短時間內(nèi)的不守恒（例如正-反粒子對），所以在量子力學中并不遵守能量守恒，而在狹義相對論中能量守恒定律會轉(zhuǎn)換為質(zhì)能守恒定律。

人們根據(jù)大量實驗確認了能量守恒定律，即不同形式能量之間相互轉(zhuǎn)換時，其量值守恒。焦耳熱功當量實驗是早期確認能量守恒定律的有名實驗，而后在宏觀領(lǐng)域內(nèi)建立了能量轉(zhuǎn)換與守恒的熱力學第一定律?？灯疹D效應(yīng)確認能量守恒定律在微觀世界仍然正確，后又逐步認識到能量守恒定律是由時間平移不變性決定的，從而使它成為物理學中的普遍定律。在一個封閉的力學系統(tǒng)中，如果沒有機械能與其他形式能量之間相互轉(zhuǎn)換時，則機械能守恒。機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例。

應(yīng)當注意，能量這一概念有其應(yīng)用范圍，根據(jù)廣義相對論，在一定條件下就不再能使用能量這種量度。

狹義相對論中的相對論性力學要比牛頓力學更精確地描寫了物質(zhì)的力學運動規(guī)律。質(zhì)能關(guān)系（E=mc^2）把慣性質(zhì)量與能量聯(lián)系起來；因此，相應(yīng)于靜質(zhì)量、動質(zhì)量、相對論質(zhì)量（總質(zhì)量）有靜能量（固有能量）、動能、總能量。

機械能、化學能、熱能、電（磁）能、輻射能、核能等不同類型的能量之間相互轉(zhuǎn)化的方式多種多樣。例如，最常見的電能（交流電和電池）可以由多種其他形式的能量轉(zhuǎn)變而來，如機械能–電能的轉(zhuǎn)變（風力、水力發(fā)電）、核能–熱能–機械能–電能的轉(zhuǎn)變（核能發(fā)電）、化學能–電能的轉(zhuǎn)變（電池）等。不同類型能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。

因此只要觀測者的參考系沒有改變，狹義相對論中能量對時間的守恒性仍然成立，整個系統(tǒng)的能量仍然不變，位在不同參考系下的觀測者會量測的能量大小不同，但各觀測者量到的能量數(shù)值都不會隨時間改變。不變質(zhì)量由能量-動量關(guān)系式所定義，是所有觀測者可以觀測到的系統(tǒng)質(zhì)量和能量的最小值，不變質(zhì)量也會守恒，而且各觀測者量測到的數(shù)值均相同。

在核反應(yīng)層面上，由于發(fā)生了原子核的聚變或裂變，聚變或裂變后的生成物，總質(zhì)量發(fā)生了變化，總能量發(fā)生了也相應(yīng)變化，質(zhì)能轉(zhuǎn)化遵循一定規(guī)律，就是“質(zhì)能守恒定律”。

質(zhì)能守恒定律

質(zhì)能守恒定律是指在一個孤立系統(tǒng)內(nèi)，所有粒子的動能與靜能之和在相互作用過程中保持不變。質(zhì)能守恒定律是能量守恒定律的特殊形式。

在狹義相對論中，質(zhì)能公式E=mc^2描述了質(zhì)量與能量對應(yīng)關(guān)系。在經(jīng)典力學中，質(zhì)量和能量之間是相互獨立的，但在相對論力學中，能量和質(zhì)量是物體力學性質(zhì)的兩個方面的同一表征。在相對論中質(zhì)量被擴展為質(zhì)量-能量。原來在經(jīng)典力學中獨立的質(zhì)量守恒和能量守恒結(jié)合成為統(tǒng)一的質(zhì)能守恒定律，充分反映了物質(zhì)和運動的統(tǒng)一性。

在一定條件下，放射性重元素會發(fā)生核裂變，生成兩個新的原子核，同時釋放出大量能量。這就是“核電站”和“原子彈”的工作原理。核裂變后生成的新的核素，總質(zhì)量會減少。原子彈爆炸，大約有百分之一的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

在一定條件下，氫元素會發(fā)生核聚變，形成氦元素，同時釋放出更加強大的能量。這是“人造太陽”和“氫彈”的工作原理。氫彈爆炸，大約有百分之三的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

在比氫彈爆炸所需的更高溫度、更大壓力條件下，較輕的元素（如氦元素）還會繼續(xù)發(fā)生聚變反應(yīng)，形成更大的原子核（如碳、氧元素），進一步消耗物質(zhì)的質(zhì)量，以光和熱等形式釋放巨大的能量。

物質(zhì)都有一定的質(zhì)量和能量，質(zhì)量和能量是物質(zhì)的兩個基本屬性，我們把物質(zhì)所含的內(nèi)稟能量和質(zhì)量分別看做物質(zhì)的“陽”與“陰”，那么質(zhì)量與能量的關(guān)系，非常貼合我們古老的陰陽理論。

陰陽學說

陰陽五行學說是中國古代人民創(chuàng)造的樸素的辨證唯物的哲學思想。這種學說對后來的古代哲學有著深遠的影響，如中國的天文學、氣象學、化學、算學、音樂和醫(yī)學，都是在陰陽五行學說的協(xié)助下發(fā)展起來的。

任何事物均可以用陰陽來劃分，凡是運動著的、外向的、上升的、溫熱的、明亮的都屬于陽；相對靜止的、內(nèi)守的、下降的、寒冷的、晦暗的都屬于陰。我們把物質(zhì)內(nèi)稟能量歸于陽，把物質(zhì)的質(zhì)量歸于陰。陰陽是相互關(guān)聯(lián)的一種事物或是一個事物的兩個方面。

《天地本源》（楊建立著）第五章物態(tài)與能

陰陽學說

陰陽學說認為：自然界任何事物或現(xiàn)象都包含著既相互對立，又互根互用的陰陽兩個方面。陰陽是對相關(guān)事物或現(xiàn)象相對屬性或同一事物內(nèi)部對立雙方屬性的概括。陰陽學說認為：陰陽之間的對立制約、互根互用，并不是處于靜止和不變的狀態(tài)，而是始終處于不斷的運動變化之中。

相對性

陰陽的相對性指各種事物或現(xiàn)象的陰陽屬性不是一成不變的，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。如：我國中原地區(qū)十月份的氣候較之炎夏的七月份，屬陰；但較之嚴冬的十二月份，又屬陽。液態(tài)的水，較之一百攝氏度的水蒸汽，屬陰；較之攝氏零度以下的冰，則屬陽。

陰陽相成

陰陽的互根互用關(guān)系古人稱之為陰陽相成，1.指凡陰陽皆相互依存，即陰和陽任何一方都不能脫離對方而單獨存在。如：上為陽，下為陰。如果沒有上，也就沒有所謂的下。2.指在相互依存的基礎(chǔ)上，某些范疇的陰陽還體現(xiàn)出相互資生、相互為用的關(guān)系特點。

陰陽轉(zhuǎn)化

陰陽的相互轉(zhuǎn)化是指在一定條件下陰陽可各自向其對立的屬性轉(zhuǎn)化。它主要是指事物的總的陰陽屬性的改變。任何事物都存在陰陽兩個方面，陰陽的孰主孰次就決定了這一事物當時的主要特性。事物內(nèi)部陰陽的主次不是一成不變的，他們處于消長變化之中，一旦這種消長變化達到一定閾值，就可能導(dǎo)致陰陽屬性的相互轉(zhuǎn)化。陰陽的轉(zhuǎn)化一般都出現(xiàn)在事物變化的“物極”階段，即“物極必反”。如果說“陰陽消長”是一個量變過程的話，則陰陽轉(zhuǎn)化往往表現(xiàn)為量變基礎(chǔ)上的質(zhì)變。陰陽轉(zhuǎn)化必須具備一定的條件：即“物極必反”，這里的“極”是指事物發(fā)展到了極限、頂點，這個是促進轉(zhuǎn)化的條件。

物質(zhì)的陰陽

我們敘述了物質(zhì)的質(zhì)量與能量，物質(zhì)具有質(zhì)量和能量兩重自然屬性。物質(zhì)質(zhì)量與能量很好地契合古老的“陰陽理論”。我們?nèi)绻盐镔|(zhì)的質(zhì)量看做物質(zhì)的“陰”，把物質(zhì)內(nèi)稟的能量看做物質(zhì)的“陽”，那么，可以根據(jù)物質(zhì)內(nèi)稟能量的不同，劃分成為“陰性物質(zhì)”與“陽性物質(zhì)”。

在宇宙大自然中存在的比較有代表意義的陽性物質(zhì)是氫元素，氫元素相對于其他元素，內(nèi)稟能量最高。氫元素在一定條件下發(fā)生核聚變釋放能量，變成聚變成為氦元素，氦元素在一定條件下再次發(fā)生核聚變，生成碳氧等元素，再次釋放能量。氫相對于氦是偏陽性的，氦相對于氫則偏陰性。碳、氧等元素相對于鐵是偏陽性的。

在宇宙大自然中存在的比較有代表意義的“陰性物質(zhì)”是“超固態(tài)”和“中子態(tài)”物質(zhì)，他們是氫氦等物質(zhì)經(jīng)過數(shù)次核聚變反應(yīng)，數(shù)次釋放熱量以后的物質(zhì)“殘渣”，內(nèi)稟能量釋放殆盡。

“黑洞”的存在，在天文觀測中得到間接證實，“黑洞”是比“中子星”更加致密，新生的“黑洞”內(nèi)稟能量極度匱乏，是“極陰物質(zhì)”。我之所以在這里強調(diào)了一個“新生”，是有深意的，關(guān)于這一點，我們在本書后面進行解釋。

“白洞”尚未得到天文觀測確認，目前只是理論中的存在，如果“白洞”真實存在，它應(yīng)該是“極陽物質(zhì)”。

物質(zhì)內(nèi)稟能量不同，表現(xiàn)出來的的物質(zhì)狀態(tài)不同。有物理層面的不同，也有核層面的。

能量本身也是物質(zhì)

物質(zhì)是不依賴于意識而又能為人的意識所反映的客觀實在。運動是物質(zhì)的根本屬性，時間和空間則是運動著的物質(zhì)的存在背景。自然界和社會的一切形象，都是運動著的物質(zhì)的存在形式。

能量可以在物體之間相互傳遞，光和熱是物質(zhì)之間傳遞能量的重要途徑。加熱一壺水，壺中水的能量增加了，壺中水分子運動加劇，水分子之間碰撞變得強烈，溫度提高了，這是水分子吸收能量后的一種表現(xiàn)形式、是能量增加時出現(xiàn)的一種狀態(tài)。

光的本質(zhì)是什么，目前還不甚明了，我們只知道它是電磁波的一個波段，我們?nèi)庋勰軌蚪邮?，能夠看到的部分，它具有波粒二象性，它可以攜帶和傳遞能量。

廣義地講，電磁波是物質(zhì)，光也是物質(zhì)。可見光是電磁波在人眼可見的頻率，紅外線、紫外線、電磁波在人眼可見的頻率之外。一般認為，光沒有靜止質(zhì)量，它們似乎是純能量，我們可以把它們看做“純陽物質(zhì)”。

就在前不久的2016年，人類用儀器測得了引力波的真實存在。廣義地講，能量本身也是一種物質(zhì)，引力是一種能量，所以引力也是一種物質(zhì)。只不過引力的作用是負面的，屬于負能量，我們可以把它看做為“純陰物質(zhì)”。

氫是物質(zhì)、氦是物質(zhì)，碳、氧是物質(zhì)，金、銀、銅、鐵、鈾、釷、鐳都是物質(zhì)，只不過這些物質(zhì)蘊含的能量不同。我們可以把它們分為“高能態(tài)物質(zhì)”和“低能態(tài)物質(zhì)”。在地球環(huán)境中，氫和氦屬于“高能態(tài)物質(zhì)”。各種物質(zhì)內(nèi)稟能量有差異，氫相比于氦，內(nèi)稟能量高。氫在一定條件下發(fā)生核聚變，釋放出能量。氦相比碳和氧內(nèi)稟能量高，在恒星中，氦元素發(fā)生核聚變，形成碳、氧等元素，釋放出能量。

鈾、釷、鐳等放射性同位素，是重核物質(zhì)，內(nèi)稟能量相對于鐵鎳元素較高，也屬于較高能態(tài)物質(zhì)，他們處于不穩(wěn)定狀態(tài)，不斷發(fā)生放射性衰變，裂變?yōu)檩^小的原子核，向低能態(tài)接近。在一定條件下，發(fā)生快速連鎖核裂變，釋放大量能量，這就是“原子彈”的原理。在地球環(huán)境下，鐵原子核（不包括鐵的同位素）的性質(zhì)也最穩(wěn)定。如果強行讓鐵元素發(fā)生核聚變，其消耗的能量大于核聚變釋放出來的能量，鐵元素是低能態(tài)物質(zhì)。

實物粒子和場統(tǒng)稱物質(zhì)，或者有能量和質(zhì)量的統(tǒng)稱物質(zhì)。

正如在“新星之源”一章我們所述，超新星爆發(fā)分為不同的類型，但也可以簡單分為“熱核爆炸”型、“核坍縮”兩大類。核坍縮型超新星爆發(fā)，其星體中心部位凝聚成為“中子星”或“黑洞”?！盁岷吮ā毙统滦牵ê蟮倪z留物是氣體、塵埃、固體碎塊。固體碎塊中，有石質(zhì)、鐵質(zhì)、石鐵質(zhì)等一般物質(zhì)，也混雜著“超重物質(zhì)”和“奇異物質(zhì)”， 我們所述的“奇異物質(zhì)”則是緩慢吸聚能量，由“陰”轉(zhuǎn)“陽”之中的特殊物質(zhì)。“超重物質(zhì)”和“奇異物質(zhì)”都是是特殊能態(tài)的物質(zhì)。